Agronomic and biological evaluation of promising apple cultivars and elite selections bred at the I.V. Michurin Federal Scientific Center

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The challenge of selecting optimal apple cultivars suitable for the conditions of the Russian climate remains relevant due to the specific characteristics of the territories, such as severe frosts and susceptibility of apple cultivars to diseases – particularly scab. The study was aimed at identifying promising apple cultivars and elite forms developed at the I.V. Michurin Federal Scientific Center that could be effectively used in industrial production. The main objectives were to assess the resistance of new cultivars to adverse environmental conditions, determine their fruit quality characteristics, and evaluate their potential productivity. A standard methodological approach was applied, including field trials and laboratory analyses. The study focused on four cultivars and two elite apple forms developed by the research team. It was found that the ‘Gurman’ and ‘Pokrovskoe’ cultivars, as well as the elite form 11‑3‑1, exhibit high tolerance to low temperatures and good resistance to scab. Their yield exceeds that of existing cultivars, while the fruits are characterized by good consumer qualities. Thus, the research confirmed the high efficiency of the developed cultivars and the promise of continuing work to improve the apple assortment for Russian regions.

Full Text

Введение

Несмотря на большое количество культивируемых сортов яблони, далеко не каждый из них подходит для широкого промышленного внедрения в рамках современного интенсивного сельского хозяйства. Каждый сорт специально выводится для конкретных климатических зон и обладает уникальными особенностями адаптации к негативному воздействию факторов окружающей среды. Сегодня коммерческое производство яблок в нашей стране активно развивается, однако основной проблемой центра России остаётся адаптация сортов к погодным условиям, где главным ограничением выступают низкая температура зимой и подверженность грибковым заболеваниям, среди которых наиболее опасным является парша, вызванная возбудителем Venturia inaequalis. Выведение сортов, обладающих устойчивостью к этому заболеванию, позволяет значительно сократить применение фунгицидов и обеспечить безопасность конечной продукции для потребителей свежих фруктов (Савельев и др., 2009; Кичина, 2011; Савельев, Савельева, 2012; Седов и др., 2015; Savel’ev et al., 2016; Акимов и др., 2017; Седов и др., 2020).

Импортные и южные сорта зачастую плохо приживаются в умеренном климатическом поясе России, поскольку недостаточно приспособлены к экстремально холодным зимам. Большинство растений, полученных в Центрально-Чернозёмном регионе, способны выдерживать температуру до минус 30…35°C, тогда интродуцированные сорта начинают гибнуть даже при кратковременном снижении температуры до указанных пределов (Юшков и др., 2007; Юшков и др., 2009; Красова и др., 2022).

Многочисленные исследования ученых, включая труды Савельева Н.И. с сотр. (2008, 2012) и Даниловой А.А. (2010), показывают, что оптимальные температурные условия для роста яблони зависят от срока созревания сорта. Летним сортам для нормального развития необходима сумма активных температур в пределах 2100…2300°C примерно за два месяца вегетации, тогда как осенним и весенним сортам требуется более длительный период — около трёх месяцев — с суммой температур 2400…2800°C. Показатели устойчивости дерева зависят от возраста: молодые саженцы хуже переносят низкие температуры из-за длительного периода активного роста, в то время как взрослые экземпляры демонстрируют большую стойкость к неблагоприятным природным условиям (Савельева, Савельев, 2008; Данилова, 2010; Савельева и др., 2017; Юшков и др., 2025).

Сельскохозяйственное производство остро нуждается в сортах, идеально соответствующих почвенным и климатическим особенностям региона возделывания. По причине значительных погодных колебаний, обусловленных континентальным характером климата средней полосы России, российские сады существенно отличаются по ассортименту от зарубежных садов. Поэтому основные усилия селекционеров направлены на повышение адаптивности насаждений в сложных агроклиматических зонах путем отбора наиболее жизнеспособных генотипов, обеспечивающих стабильную урожайность и высокое качество продукции (Юшков и др., 2011; Савельева и др., 2021; Савельева и др., 2023).

Основная цель работы заключается в идентификации уникальных характеристик сортов и отборе лучших экземпляров, которые впоследствии будут использованы в промышленных масштабах, а также в дальнейшем процессе улучшения сортов.

 

Материалы и методы

Работа базируется на проверенных научных принципах генетики и селекции плодово-ягодных культур. Для анализа исследуемых сортов были использованы рекомендации «Программа и методика селекции плодовых, ягодных и орехоплодных культур» (Седов и др., 1995) и «Программа и методика сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур» (Седов и др., 1999). Исследовательская площадка расположена в специализированном питомнике Федерального научного центра им. И.В. Мичурина, где проводились наблюдения за новыми сортами и формами яблонь.

Изучали следующие биологические объекты: сорта Гурман и Покровское (оба находятся на стадии государственных испытаний), а также две элитные формы: 11-3-1 и 147-39, отобранные по признакам компактности кроны и высоких показателей урожая. Схема посадки 5,0 × 3,0 м для обычных сортов и 3,0 × 1,5 м для колонновидных, подвой 54-118. Годы проведения исследований с 2021 по 2025.

 

Результаты и их обсуждение

Создание современных сортов требует сочетания сразу нескольких важных качеств: высокая продуктивность, быстрый срок вступления в плодоношение, удобная крона, устойчивость к внешним воздействиям и высокое содержание полезных веществ в плодах. Новейшие сорта, созданные коллективом исследователей ФНЦ им. И.В. Мичурина, отвечают этим критериям (таблица 1).

 

Таблица 1 – Общая характеристика сортов, форм

Сорт, форма

Происхождение

Габитус

Стадия изучения

Авторы

Гурман

Чародейка × Золотая корона

обычный

в ГСИ с 2023 года

Академик Савельев Н.И., Земисов А.С., Юшков А.Н., Савельева Н.Н., Чивилев В.В.

Покровское

Чародейка × Золотая корона

обычный

в ГСИ с 2024 года

Академик Савельев Н.И., Земисов А.С., Юшков А.Н., Савельева Н.Н., Чивилев В.В.

11-3-1

Успенское × Стрела

колонновидный

первичное сортоизучение

Академик Савельев Н.И., Земисов А.С., Юшков А.Н., Савельева Н.Н., Чивилев В.В., Борзых Н.В.

147-39

Бессемянка мичуринская × Стрела

колонновидный

первичное сортоизучение

Академик Савельев Н.И., Земисов А.С., Юшков А.Н., Савельева Н.Н., Чивилев В.В., Борзых Н.В.

 

При создании новых сортов детально изучается разнообразие образцов генетической коллекции с последующим выбором наиболее перспективных родительских форм для процесса гибридизации. Конечный результат селекции во многом обусловлен глубиной анализа морфологических характеристик и генетического потенциала исходного материала. Н.И. Савельев придавал большое значение данному этапу исследований, добившись значительных успехов в результате своей целенаправленной работы. Так, удачная комбинация двух родительских сортов Чародейка и Золотая корона позволила вывести два перспективных генотипа – Гурман и Покровское, которые проходят государственное испытание.

Для дальнейшей гибридизации активно применялись лучшие формы: колонновидный сорт Стрела выступал отцовским растением, тогда как материнские компоненты были представлены сортами Успенское (элита 11-3-1) и Бессемянка мичуринская (элита 147-39). В юбилейный год 170-летия выдающегося ученого И.В. Мичурина следует отметить тот факт, что созданные им сорта яблок не потеряли свою актуальность. Так, Бессемянка мичуринская, отличающаяся высокими агрономическими показателями, успешно применяется в современных программах гибридизации.

Исследования показали, что новые сорта характеризуются повышенной устойчивостью к низким температурам окружающей среды (таблица 2). Испытания проводили в моделируемых условиях путём снижения температуры в климатических камерах до экстремального значения – минус 40°C. Наибольшее повреждение зафиксировано в тканях древесины, тогда как поражение почек оказалось менее выраженным. Ткани коры и камбиальные зоны оставались неповрежденными даже в суровых условиях промораживания.

 

Таблица 2 – Степень подмерзания тканей побегов и почек у сортов и форм яблони после промораживания при -40°С (2021…2025 гг)

Сорт, форма

Степень подмерзания, балл

Кора

Камбий

Древесина

Почки

Болотовское (к)

0

0

1,7

1,1

Гурман

0

0

1,2*

0

Покровское

0

0

1,3*

0,1

Московское ожерелье (к)

0

0

1,8

0,3

11-3-1

0

0

1,4*

0,2

147-39

0

0

1,7

0,1

НСР05

 

 

0,21

 

Примечание – звездочкой отмечены существенные различия при p = 0,95

 

Подмерзание древесины сортов Гурман и Покровское составило 1,2 и 1,3 балла соответственно, что значительно превосходит показатели контрольного образца при уровне значимости p = 0,95. В то же время вегетативные почки указанных сортов практически не получили ущерба. У контрольного растения повреждения почек были оценены в 1,1 балла. Колонновидный сорт яблони Московское ожерелье имел повреждения древесины от воздействия низких температур на уровне 1,8 балла, что не отличается от показателя формы 147-39 (1,7 балла). Однако у элитной формы 11-3-1 эта ткань проявила большую устойчивость, продемонстрировав показатель повреждений 1,4 балла. Это существенно меньше результатов контрольного варианта и элиты 147-39. Исходя из полученных данных, можно заключить, что сорта Гурман, Покровское и элитная форма 11-3-1 обладают высокими показателями устойчивости к низким температурам.

Изучаемые генотипы обладали разными уровнями резистентности к парше (таблица 3). До массового распространения заболевания в 2022 году генетически устойчивые сорта, несущие ген Rvi6, включая Болотовское, Чародейка и Успенское, оставались невосприимчивыми к поражению.

 

Таблица 3 – Уровень (Степень) поражения паршой сортов и форм яблони (балл)

Сорт

Уровень поражения

(среднее за 2020…2021 гг.)

Уровень поражения

(среднее за 2022…2025 гг.)

Листья

Плоды

Листья

Плоды

Болотовское (к)

0

0

3,1

2,0

Гурман

0

0

0

0

Покровское

0,8

0,7

0,5

0,5

Московское ожерелье (к)

2,7

1,8

1,8

1,4

11-3-1

0,9

0,8

0,6

0,6

147-39

2,2

2,0

1,9

1,2

НСР05

0,7

0,5

0,8

0,2

 

В период наблюдений с 2022 по 2025 год сорт Гурман подтвердил свой стабильно высокий уровень устойчивости. Произошло снижение иммунитета у сорта Болотовское (контроль), характеризующееся повреждением листьев и плодов 3,1 и 2,0 балла соответственно. Остальные исследованные образцы, обладая полигенным контролем сопротивления патогену, показали достаточный защитный потенциал. Так, у сорта Покровское уровень поражения был на 2,6 балла лучше по состоянию листьев и на 1,5 балла по сохранности плодов, у образца 11-3-1 преимущество составляло 1,2 балла по состоянию листьев и 0,8 балла по плодам. Степень поражения генотипа 147-39 сопоставима с уровнем устойчивости распространённого контрольного сорта Московское ожерелье.

Новые сорта яблони должны превосходить существующий аналогичный сортимент по товарно-потребительским качествам плодов (таблица 4).

 

Таблица 4 – Товарно-потребительские качества плодов

Сорт, форма

Срок потребления

Масса плода, г

CV

Оценка, балл

средняя

максимальная

внешний вид

дегустационная

Болотовское (к)

зимний

155

200

12,5

4,5

4,5

Гурман

зимний

160

210

8,9

4,8

4,8

Покровское

зимний

165

215

9,6

4,8

4,7

Московское ожерелье (к)

зимний

190

240

13,2

4,4

4,3

11-3-1

раннезимний

153

203

10,3

4,7

4,5

147-39

зимний

167

249

12,6

4,7

4,5

 

Как видно из таблицы 4, плоды сорта Покровское характеризуются одномерностью, средней массой около 165 г, привлекательным внешним видом (4,8 балла) и отличным вкусом (4,7 балла).  Они имеют удлинённо-коническую форму, кожица обладает приятным зелёным цветом без характерного румянца, что является ценным качеством, поскольку такие плоды пользуются повышенным спросом среди потребителей (рисунок 1). По вкусовым качествам яблоки кисловато-сладкого вкуса, хорошо сбалансированные, обладают приятной сочностью и ярким ароматом. В период хранения мякоть слегка жёлтого оттенка, маслянистая, плотной структуры, мелкозернистой консистенции.

 

Рисунок 1 – Плоды яблони сорта Покровское

 

 

Плоды сорта Гурман отличаются одномерностью, правильной округлой формой с широкоребристой поверхностью, средний вес плодов варьирует от 160 до 210 г, внешний вид привлекателен (оценка 4,8 балла) (рисунок 2). Окраска кожицы оранжево-красного цвета, размыто-полосатая, покрывающая большую площадь яблока. Мякоть плодов кремового оттенка, достаточно твёрдая, мелкозернистой структуры. Продукт отличается исключительной сочностью и интенсивным ароматом. Вкус гармоничный, кисловато-сладкий.

 

Рисунок 2 – Плоды яблони сорта Гурман

 

 

Плоды формы 11-3-1 характеризуются крупными размерами, средней массой порядка 153 г, округлой формой и небольшой степенью ребристости поверхности (рисунок 3). Основная окраска созревших плодов преимущественно зелёная, покровная – с заметным преобладанием ярко выраженного красного румянца, придающего им особую привлекательность. Мякоть плода белая, плотной консистенции, мелкозернистой структуры, отличается высоким уровнем сочности. Кислый и сладкий вкусы гармонично сочетаются.

 

Рисунок 3 – Плоды элиты яблони 11-3-1

 

 

Средний вес плодов элитной формы 147-39 составляет примерно 167 г, форма яблок округлая с едва заметной ребристостью (рисунок 4). Основная окраска зрелых плодов золотисто-жёлтая, покровная – на большей части плода, средневыраженная, розовато-красная, размытая. Мякоть белая с лёгким кремовым оттенком, плотная, мелкозернистая, сочная. Вкус плодов кисло-сладкий.

Новые генотипы характеризуются невысокими показателями коэффициента вариации веса плодов, варьирующего от 8,9% у сорта Гурман до 12,6% у элиты 147-39. Размещённые по схеме 3,0 × 1,5 метра на подвое 54-118 элитные формы демонстрируют продуктивность выше 45 тонн с гектара, а сорта Покровское и Гурман обеспечивают урожайность свыше 40 тонн с гектара при  площади питания каждого растения 15 м².

 

Рисунок 4 – Плоды элиты яблони 147-39

 

Заключение

Постоянно увеличивающаяся стрессовая нагрузка на садовые агроэкосистемы подчёркивает важность селекции в разработке инновационных комплексных технологий производства плодов. Эффективное выполнение поставленных перед селекционерами задач требует оптимизации и внедрения современных методов анализа генетической базы родительских форм и гибридов по устойчивости к неблагоприятным факторам среды, как биологического, так и физического характера. В результате этой работы появляются новые высокоадаптивные сорта с высокой урожайностью и комплексом хозяйственно-ценных признаков.

Вовлечение в гибридизацию генотипов различного эколого-географического происхождения позволило создать сорта Гурман и Покровское, которые обладают всеми необходимыми характеристиками для закладки садов интенсивного типа. Не потеряло своей актуальности и вовлечение в селекционный процесс сортов И.В. Мичурина. Селекционеры находят новые возможности использования Бессемянки Мичуринской в направлении создания колонновидной яблони. Продолжается изучение перспективных элитных форм 11-3-1 и 147-39 и создание нового гибридного материала в целях дальнейшего пополнения отечественного сортимента.

 

Финансирование

Работа выполнена в рамках государственного задания по теме «FGSU-2022-0002 Разработать модели идеального сорта по основным промышленным садовым культурам, усовершенствовать методы направленной и маркер-опосредованной селекции и на их основе создать новые генотипы с повышенной устойчивостью к комплексу биотических и абиотических стрессоров, с высокой продуктивностью и улучшенным качеством плодов, конкурентоспособных на российском и мировом рынках»

 

Конфликт интересов: авторы являются авторами и соавторами сортов и элитных форм яблони Гурман, Покровское, 11-3-1 и 147-39.

×

About the authors

Natalya N. Savelyeva

I.V. Michurin Federal Research Center

Email: saveleva_natalya_nic@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-4874-7536
SPIN-code: 8981-1230

Doctor of Biological Sciences

Russian Federation

Andrey S. Zemisov

I.V. Michurin Federal Research Center

Email: zemisva2@rambler.ru
ORCID iD: 0000-0003-0932-8902
SPIN-code: 4356-5268

Candidate of Agricultural Sciences

Russian Federation

Andrey N. Yushkov

I.V. Michurin Federal Research Center

Email: a89050489146@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-2180-0045
SPIN-code: 2987-1191

Doctor of Agricultural Sciences

Russian Federation

Nadezhda V. Borzykh

I.V. Michurin Federal Research Center

Email: n-bor@list.ru
ORCID iD: 0000-0003-4938-2743
SPIN-code: 1948-6372

Candidate of Agricultural Sciences

Russian Federation

Vladislav V. Chivilev

I.V. Michurin Federal Research Center

Author for correspondence.
Email: ak-77_08@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-8494-2465
SPIN-code: 5314-8085

Candidate of Agricultural Sciences

Russian Federation

References

  1. Akimov, M.Yu., Yushkov, A.N., Savel'eva, N.N., Chivilev, V.V., Zemisov, A.S., Bogdanov, R.E., & Govoruhina, V.B. (2017). Development of academician Savel´ev´s scientific school for genetics and breeding of fruit crops. In The Genetic Basis of Crop Breeding: conference proceedings (pp. 13-19). Kvarta. https://elibrary.ru/ylrezo. (In Russian).
  2. Danilova, A.A. (2010). Maximum frost resistance of apple trees during winter in the Moscow region. Horticulture and Viticulture, 12, 28-34. https://www.elibrary.ru/mxqskz. (In Russian, English abstract).
  3. Kichina, V.V. (2011). Principles of Improvement of Horticultural Plants. ARHCBAN. https://www.elibrary.ru/qcnxzp. (In Russian).
  4. Krasova, N.G., Ozherelieva, Z.E., Galasheva, A.M., Makarkina, M.A., & Lupin, M.V. (2022). Assessment of adaptability and fruit quality in new apple cultivars for intensive orchards. Proceedings on Applied Botany, Genetics and Breeding, 183(4), 48-59. https://doi.org/10.30901/2227-8834-2022-4-48-59. (In Russian, English abstract).
  5. Savel'ev, N.I., & Savel'eva, N.N. (2012). Genetic and breeding improvement of apple tree assortment to increase gardening efficiency. Pomiculture and Small Fruits Culture in Russia, 32(2), 153-157. https://elibrary.ru/owlped. (In Russian, English abstract).
  6. Savel'ev, N.I., Savel'eva, N.N., & Yushkov, A.N. (2009). Promising Scab-Immune Apple Cultivars. VNIIS. https://www.elibrary.ru/qlaign. (In Russian).
  7. Savel'eva, N.N., & Savel'ev, N.I. (2008). Achievements in the breeding of apple trees with genetic resistance to scab. In Current Trends in the Development of Industrial Horticulture: conference proceedings (pp. 130-135). M.A. Lisavenko Research Institute of Horticulture of Siberia. https://elibrary.ru/fiartj. (In Russian).
  8. Savel'eva, N.N., Yushkov, A.N., & Zemisov, A.S. (2017). Promising apple varieties and genotypes, bred in I.V. Michurin federal scientific center. Achievements of Science and Technology in Agro-Industrial Complex, 31(7), 20-22. https://www.elibrary.ru/zhrfmx. (In Russian, English abstract).
  9. Savel'eva, N.N., Yushkov, A.N., Zemisov, A.S., Chivilev, V.V., & Borzyh, N.V. (2021). Productivity of apple varieties in the conditions of FSSI "I.V. Michurin FSC". In XXVI Michurin Readings «The Development of I.V. Michurin's Scientific Heritage in Solving the Problems of Modern Horticulture»: conference proceedings (pp. 216-219). Skifiya-print. https://elibrary.ru/licagn. (In Russian, English abstract).
  10. Savel'eva, N.N., Yushkov, A.N., Zemisov, A.S., Chivilev, V.V., & Borzyh, N.V. (2023). Genetic sources of a complex of valuable apple tree traits for breeding use in the Central Black Earth region. Bulletin of the State Nikitsky Botanical Gardens, 148, 49-55. https://doi.org/10.25684/0513-1634-2023-148-49-55. (In Russian, English abstract).
  11. Sedov, E.N., Kalinina, I.P., & Smykov, V.K. (1995). Apple breeding. In Program and Methods of Fruit, Berry and Nut Crop Breeding (pp. 159-200). VNIISPK. https://elibrary.ru/fbmwsy. (In Russian).
  12. Sedov, E.N., Krasova, N.G., Zhdanov, V.V., Dolmatov, E.A., & Mozhar, N.V. (1999). Pome fruits (apple, pear, quince). In Program and Methods of Variety Investigation of Fruit, Berry and Nut Crops (pp. 253-300). VNIISPK. https://elibrary.ru/yhappn. (In Russian).
  13. Sedov, E.N., Sedysheva, G.A., Makarkina, M.A., Levgerova, N.S., Serova, Z.M., Korneeva, S.A., Gorbacheva, N.G., Salina, E.S., Yanchuk, T.V., Pikunova, A.V., & Ozherelieva, Z.E. (2015). The Innovations in Apple Genome Modification Opening New Prospects in Breeding. VNIISPK. https://www.elibrary.ru/xxpbed. (In Russian, English abstract).
  14. Sedov, E.N. Yanchuk, T.V., Korneeva, S.A., Dutova, L.I., & Ulianovskaya E.V. (2020). Results of cooperation between breeders of different institutions in creation of new generation apple tree. Vestnik of the Russian Agricultural Science, 4, 46-49. https://doi.org/10.30850/vrsn/2020/4/46-49. (In Russian, English abstract).
  15. Yushkov, A.N., Borzyh, N.V., Chivilev, V.V., & Akimov, M.Yu. (2011). Methods for assessing the resistance of fruit crops to abiotic stressors. In Achievements, Prospects and Directions of Horticulture and Nursery Development in The Russian Federation (pp. 51-54). https://elibrary.ru/ypqpmd. (In Russian).
  16. Yushkov, A.N., Zemisov, A.S., Savel'eva, N.N., & Borzyh, N.V (2025). Study and use of varieties and forms of the Genetic collection of the Breeding and Genetic Center of the FSBSI I.V. Michurin Federal Scientific Center in apple tree breeding. Fruit Growing and Viticulture of South Russia, 92(2), 37-46. https://doi.org/10.30679/2219-5335-2025-2-92-37-46. (In Russian, English abstract).
  17. Yushkov, A.N., Chivilyov, V.V., Savel'eva, N.N., & Zemisov, A.S. (2007). Apple and pear resistance to temperature stressors. In Current Problems of Horticulture in Russia and Ways to Solve Them: conference proceedings (pp. 271-275). VNIISPK. https://www.elibrary.ru/yhawvz. (In Russian, English abstract).
  18. Yushkov, A.N., Chivilev, V.V., Savel'ev, N.I., Zemisov, A.S., & Savel'eva, N.N. (2009). The condition and productivity of apple and pear trees after the harsh winter of 2005-2006. In Modern Problems and Prospects of Domestic Horticulture: conference proceedings (pp. 183-188). MGPI. https://www.elibrary.ru/ylxmns. (In Russian).
  19. Savel'ev, N.I., Lyzhin, A.S., & Savel'eva, N.N. (2016). Genetic diversity of genus Malus Mill. for scab resistance genes. Russian Agricultural Sciences, 42(5), 310-313. https://doi.org/10.3103/S1068367416050189

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Figure 1 – Fruits of the Pokrovskoye apple cultivar

Download (455KB)
3. Figure 2 – Fruits of the Gurman apple cultivar

Download (1MB)
4. Figure 3 – Fruits of the elite apple seedling 11-3-1

Download (1MB)
5. Figure 4 – Fruits of the elite apple seedling 147-39

Download (626KB)

Note

Disclaimer: The statements, opinions and data contained in the publication belong exclusively to the authors and co-authors. VNIISPK and the editorial board of the journal disclaim responsibility for any damage to people and/or property resulting from the use of any ideas, methods, instructions or products mentioned in the content.


Copyright (c) 2026 Всероссийский научно-исследовательский институт селекции плодовых культур

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.